DE60202481T2 - METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING UNWANTED SUBSTANCES OF LIQUID FOODSTUFFS, IN PARTICULAR WINE - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING UNWANTED SUBSTANCES OF LIQUID FOODSTUFFS, IN PARTICULAR WINE Download PDF

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Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein. Die besagte Erfindung ist dafür vorgesehen, vorzugsweise auf dem Gebiet der Önologie für die Veredelung von Wein verwendet zu werden, und zwar um die sensorischen Eigenschaften und den Geschmack hiervon zu verbessern oder um bestimmte Bestandteile zu verringern, die in übermäßigen Mengen vorhanden sind.The The present invention relates to a method and a plant for Separation of unwanted Substances of liquid Foodstuffs, in particular wine. The said invention is intended for preferably in the field of oenology for processing to be used by wine for the sensory properties and to improve the taste thereof or certain ingredients reduce that in excessive quantities available.

Stand der TechnikState of technology

Bekanntlich bringt die Weinindustrie zurzeit weit verbreitet Mikrofiltrationsanlagen oder Submikrofiltrationsanlagen (Ultrafiltrations- oder Nanofiltrationsanlagen) zum Einsatz, die halbdurchlässige Membranen verwenden, die im Allgemeinen durch dünne Polymerfilme gebildet sind, um einige Bestandteile von anderen zu trennen.generally known The wine industry currently has widespread microfiltration systems or sub-microfiltration plants (ultrafiltration or nanofiltration plants) used, the semi-permeable membranes used, which are generally formed by thin polymer films, to separate some components from others.

Der Durchgang des zu filternden Weins durch die Membran wird üblicherweise mittels mechanischen Überdrucks erzielt. Diese Filtrationsanlagen des Membran-Typs haben dahingehend bedeutende Einschränkungen in ihrer Funktionsweise, dass sie nicht die Trennung aller unerwünschten Bestandteile ermöglichen, beispielsweise aufgrund deren Abmessungen, die in manchen Fällen außerordentlich klein sind, deren Polarität oder deren Oberflächenspannung. Diese Anlagen sind daher nur zur Verwirklichung von bestimmten Filtrationsverfahren des beispielsweise in den Patenten IT 1.249.187 und IT 1.242.866 beschriebenen Typs geeignet.The passage of the wine to be filtered through the membrane is usually achieved by means of mechanical overpressure. These membrane-type filtration plants have significant limitations in their operation in that they do not permit the separation of all undesirable components, for example due to their dimensions, which in some cases are extremely small, their polarity or their surface tension. These systems are therefore only for the realization of certain filtration methods of the example in the patents IT 1,249,187 and IT 1,242,866 suitable type described.

Außerdem sind viele Anlagen bekannt, die auf dem Prinzip der (direkten oder reversen) Osmose beruhen, wobei die Anlagen mittels einer halbdurchlässigen Membran eine Reinigung von Lösungen erzielen können, indem eine permeierte Fraktion von einer zurückgehaltenen Fraktion getrennt wird. Die reverse Osmose ist vornehmlich ein bekanntes Zweischrittverfahren, das einerseits die Reinigung von Lösungen durch Entfernen von unerwünschten Stoffen (beispielsweise Salzen) und andererseits die Konzentration von Lösungen durch Entziehen von Wasser oder einem anderen Lösungsmittel aus dem Ausgangsprodukt ermöglicht.Besides, they are many facilities are known that operate on the principle of (direct or reverse) Osmosis are based, the plants by means of a semi-permeable membrane a cleaning of solutions can achieve by separating a permeated fraction from a retained fraction becomes. Reverse osmosis is primarily a well-known two-step process, on the one hand the cleaning of solutions by removing undesirable Substances (eg salts) and on the other hand the concentration of solutions by removing water or other solvent from the starting material allows.

Auf dem Gebiet der Önologie wird die reverse Osmose gegenwärtig bei Verfahren zum Konzentrieren von Wein oder Fruchtsäften mit einem niedrigen Zuckergehalt verwendet, wie es in dem Patent US 3.979.521 beschrieben ist, oder um Wein oder Most flüchtige Ester mit einem niedrigen Molekulargewicht (wie etwa beispielsweise Methylanthranilat) zu entziehen, wie es in dem Patent US 4.401.678 beschrieben ist, oder um Wasser oder einen mehr oder weniger bedeutenden Teil von Alkohol aus Wein zu entfernen, wie es in den Patenten US 4.999.209, US 4.888.189, US 4.681.767, FR 2.653.443, GB 2.133.418, IT 1.242.865, WO/03902 und WO/08783 beschrieben ist.In the field of oenology, reverse osmosis is currently used in processes for concentrating wine or fruit juices with a low sugar content, as described in the patent US 3,979,521 or to extract wine or must volatile low molecular weight esters (such as, for example, methyl anthranilate), as described in the patent US 4,401,678 or to remove water or a more or less significant portion of alcohol from wine, as described in US Pat. Nos. 4,999,209, 4,888,189, 4,681,767, FR 2,653,443, GB 2,133,418, US Pat. IT 1,242,865, WO / 03902 and WO / 08783.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung von Fluiden und insbesondere von Wein, das in einer Reverse-Osmoseeinheit eine zurückgehaltene Fraktion von einer permeierten Fraktion trennen kann, ist außerdem von dem amerikanischen Patent Nr. US 5.480.665 bekannt. Letztere nimmt in sich die unerwünschten Stoffe wie etwa beispielsweise die flüchtigen Säurebestandteile (Essigester und Essigsäure) auf, die dann mittels einer nachfolgenden Behandlung entfernt werden. Zu diesem Zweck wird die permeierte Fraktion durch eine adsorbierende Säule geleitet, die die Essigsäure mittels Anionenaustauschharzen und den Essigester mittels Hydrolyse entfernen kann.A method and apparatus for the treatment of fluids, and in particular of wine, which in a reverse osmosis unit can separate a retained fraction from a permeated fraction, is also disclosed by US Pat. US 5,480,665 known. The latter absorbs the undesirable substances such as, for example, the volatile acid components (ethyl acetate and acetic acid), which are then removed by a subsequent treatment. For this purpose, the permeated fraction is passed through an adsorbent column which can remove the acetic acid by means of anion exchange resins and the ethyl acetate by means of hydrolysis.

Mit dieser Behandlung ist es daher möglich, die permeierte Fraktion von den unerwünschten Stoffen zu reinigen, die dann in den Wein rückgeführt wird, wodurch ein Endprodukt erhalten wird, das im wesentlichen keinen flüchtigen Säuregehalt enthält. Zweckmäßigerweise sieht dieses Verfahren auch eine Behandlung der permeierten Fraktion mit einem Niedertemperatur-Destillationsverfahren vor, um CO2, H2S, Acetaldehyd oder weitere flüchtige Bestandteile zu entfernen.With this treatment, it is therefore possible to purify the permeated fraction of the undesirable matter which is then recycled to the wine, thereby obtaining a final product which contains substantially no volatile acidity. Conveniently, this method also contemplates treatment of the permeated fraction with a low temperature distillation process to remove CO 2 , H 2 S, acetaldehyde, or other volatiles.

Verfahren zum Behandeln von Wein, um den Gesamtsäuregehalt mittels Ionenaustauschharz-Säulen abzusenken, sind an sich bereits bekannt und beispielsweise in dem Patent US 4.205.092 beschrieben und veranschaulicht.Methods for treating wine to lower the total acid content by means of ion exchange resin columns are already known per se and for example in the patent US 4,205,092 described and illustrated.

Die Verfahren zur Trennung von unerwünschten Stoffen, die bisher kurz beschrieben wurden, haben sich in der Praxis als unzulänglich bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit erwiesen. Mit anderen Worten ist es mit diesen Verfahren und zugehörigen Anlagen nicht möglich, nur die unerwünschten Stoffe angemessen auszuwählen, und daher werden zwangsläufig auch Stoffe – die stattdessen einen positiven Beitrag zu der Qualität des Weins liefern – zusammen mit diesen entfernt.The Process for the separation of undesirable Substances that have been briefly described so far are in practice as inadequate in terms of their performance proved. In other words, it is with these procedures and associated facilities not possible, only the unwanted Choose substances appropriately, and therefore become inevitable also substances - the instead a positive contribution to the quality of the wine deliver - together removed with these.

Das Dokument WO-A-9308257 beschreibt die Entfernung von Alkohol aus wässrigen Lösungen durch Pervaporation mit im Wesentlichen destilliertem Wasser als Extraktionsflüssigkeit.The Document WO-A-9308257 describes the removal of alcohol aqueous Solutions through Pervaporation with essentially distilled water as extraction liquid.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

In dieser Situation besteht die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, die Nachteile des zuvor beschriebenen Stands der Technik zu beseitigen, indem ein Verfahren und eine Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, geschaffen werden, die eine Verbesserung in der Qualität des erhaltenen Produkts mittels einer verbesserten Vorgehensweise ermöglichen, die eine selektive Reinigung nur von den unerwünschten Stoffen umfasst.In this situation, the object underlying the present invention is that, Disadvantages of the above-described prior art, by providing a method and an apparatus for separating unwanted substances from liquid foods, especially wine, which allow an improvement in the quality of the resulting product by means of an improved approach, the selective Cleaning only includes the unwanted substances.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, zu schaffen, die einfach konstruiert ist und völlig zuverlässig arbeitet.A Another object of the present invention is a method and a plant for separating unwanted substances from liquid foods, especially of wine, which is simply constructed and completely reliable is working.

Diese und weitere Aufgaben werden alle durch ein Verfahren zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Arbeitsschritte enthält: Vorbereiten der zu behandelnden Flüssigkeit in einem Behälter; Fördern der zu behandelnden Flüssigkeit zu einer Filtrationseinheit, die mit hydrophoben Membranen vorgesehen ist, die Löcher zum Einschließen von Gas haben und die so ausgelegt sind, dass auf einer ersten Seite die zu behandelnde Flüssigkeit und auf einer zweiten Seite ein Extraktionsfluid vorbeigeleitet wird, das einen Alkoholgehalt hat, der im wesentlichen ähnlich demjenigen der zu behandelnden Flüssigkeit ist und das in einem Reinigungskreislauf zirkuliert wird; Entfernen von unerwünschten flüchtigen Stoffen aus der zu behandelnden Flüssigkeit mittels Verdampfung und nachfolgender Diffusion derselben in das in den Membranen eingeschlossene Gas und nachfolgender Kondensation der flüchtigen Stoffe auf der zweiten Seite der Membranen unter Bildung eines verunreinigten Fluids, das aus dem Extraktionsfluid und den permeierten flüchtigen Stoffen gebildet wird, und einer zurückgehaltenen Fraktion, die aus der behandelten Flüssigkeit gebildet wird, die von den permeierten flüchtigen Stoffen gereinigt ist.These and more tasks are all through a process of separation of unwanted Substances of liquid Foods, in particular wine, which is characterized that it includes the following steps: preparing the ones to be treated liquid in a container; Promote the liquid to be treated a filtration unit provided with hydrophobic membranes is the holes to include Have gas and which are designed so that on a first page the liquid to be treated and on a second side an extraction fluid is passed, which has an alcohol content substantially similar to that the liquid to be treated is and that is circulated in a cleaning cycle; Remove of unwanted volatile Substances from the liquid to be treated by evaporation and subsequent diffusion thereof into the membrane enclosed in the membrane Gas and subsequent condensation of the volatiles on the second Side of the membranes to form a contaminated fluid, the the extraction fluid and the permeated volatiles are formed, and a withheld Fraction formed from the treated liquid, the from the permeated fleeting ones Substances is cleaned.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die genannten Aufgaben außerdem mittels einer Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Behälter für die zu behandelnde Flüssigkeit, eine Filtrationseinheit, die mit hydrophoben Membranen vorgesehen ist, die Löcher zum Einschließen von Gas hat, eine erste Zirkulationseinrichtung zum Fördern des zu behandelnden Weins durch die Filtrationseinheit, wobei sie veranlasst wird, an einer ersten Seite der Membranen entlang zu strömen; eine zweite Zirkulationseinrichtung, um den Strom eines Extraktionsfluids, das einen Alkoholgehalt hat, der im wesentlichen demjenigen der zu behandelnden Flüssigkeit ähnlich ist, in einem Reinigungskreislauf durch die Filtrationseinheit zu veranlassen, wobei er veranlasst wird, an der zweiten Seite der Membranen entlangzuströmen, umfasst; wobei die Membranen aus der zu behandelnden Flüssigkeit die unerwünschten flüchtigen Stoffe mittels Verdampfung und nachfolgender Diffusion derselben in das in den Membranen eingeschlossene Gas und nachfolgende Kondensation derselben auf der zweiten Seite der Membranen entfernen, und zwar unter Bildung eines verunreinigten Fluids, das durch das Extraktionsfluid gebildet ist, das mit den permeierten flüchtigen Stoffen angereichert ist, und einer zurückgehaltenen Fraktion, die durch den behandelten Wein gebildet ist, der von den flüchtigen Stoffen gereinigt ist; wobei der Reinigungskreislauf mittels der zweiten Zirkulationseinrichtung wenigstens eine Einheit zur Trennung der flüchtigen Stoffe von dem verunreinigten Fluid versorgt.In accordance with the invention, the above objects are also by means of a facility for the separation of undesirable substances from liquid food, especially wine, which is characterized in that it has a container for the treating fluid, a filtration unit provided with hydrophobic membranes is the holes to include Gas has a first circulation facility to promote the to be treated wine through the filtration unit, where it causes is to flow along a first side of the membranes; a second circulating means for controlling the flow of an extraction fluid, which has an alcohol content substantially equal to that of similar to the liquid to be treated, in a cleaning cycle through the filtration unit, wherein it is caused to flow along the second side of the membranes comprises; the membranes of the liquid to be treated are the undesirable ones volatile Substances by evaporation and subsequent diffusion thereof into the gas trapped in the membranes and subsequent condensation remove the same on the second side of the membranes, and indeed forming a contaminated fluid formed by the extraction fluid is that permeable with the fleeting Enriched substances, and a retained fraction, the formed by the treated wine, that of the volatile Fabrics is cleaned; wherein the cleaning circuit by means of second circulation means at least one unit for separating the volatile Supplies substances from the contaminated fluid.

Dieses Verfahren und diese Anlage ermöglichen eine wirkungsvolle Verbesserung in der Qualität des behandelten Weins, wobei sie insbesondere für eine Verwendung bei Weinen geeignet sind, die einen außerordentlichen Gehalt an flüchtigen Säuren haben.This Procedure and this facility allow an effective improvement in the quality of the treated wine, whereby she especially for one Use with wines that are extraordinary Content of volatile Have acids.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

Die technischen Eigenschaften der Erfindung in Übereinstimmung mit den zuvor erwähnten Aufgaben können eindeutig aus den Inhalten der nachfolgenden Ansprüche bestimmt werden und ihre Vorteile gehen aus der ausführlichen Beschreibung deutlicher hervor, die anhand der beigefügten Zeichnung folgt, die ein nur beispielhaftes, nicht einschränkendes Beispiel einer Ausführungsform davon zeigt und in der:The technical characteristics of the invention in accordance with the above mentioned tasks can clearly determined from the contents of the following claims and their advantages are more evident from the detailed description which, on the basis of the attached Drawing follows, which is an exemplary, non-limiting Example of an embodiment of which shows and in the:

1 einen Funktionsplan des Verfahrens und der Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Figure 12 shows a functional diagram of the process and apparatus for separating undesirable matter from liquid food, especially wine, in accordance with the present invention;

2 eine schematische Veranschaulichung des Funktionsprinzips der hydrophoben Membranen ist, die in dem besagten Verfahren und in der besagten Anlage verwendet werden. 2 Figure 3 is a schematic illustration of the principle of operation of the hydrophobic membranes used in the said process and said plant.

Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Beispiels einer AusführungsformFull Description of a preferred example of an embodiment

In der beigefügten Zeichnung bezeichnet 1 die Anlage zum Verwirklichen eines Verfahrens zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in ihrer Gesamtheit.Inscribed in the attached drawing 1 the plant for realizing a process for the separation of undesirable substances from liquid food, in particular wine, in accordance with the present invention in its entirety.

Diese Anlage 1 ist dafür vorgesehen, in der Nahrungsmittelindustrie im Allgemeinen verwendet zu werden, und insbesondere auf dem Gebiet der Önologie, um eine sehr große Anzahl von verschiedenen Arten von flüssigen Nahrungsmitteln zu behandeln. Nachfolgend wird der Einfachheit der Beschreibung halber nur auf das Beispiel eines önologischen Produktes wie etwa Wein oder Weinmost Bezug genommen, ohne dass im Ergebnis die Verwendung dieser Anlage bei anderen flüssigen Nahrungsmitteln von dem Schutzumfang des vorliegenden Patents abweicht.This plant 1 is intended to be used in the food industry in general, and in particular in the field of oenology, to treat a very large number of different types of liquid foods. Hereinafter, for the sake of simplicity of description, reference will be made only to the example of an oenological product such as wine or must, without, as a result, the use of this plant in other liquid foods deviating from the scope of the present patent.

Die Anlage 1 umfasst im wesentlichen einen Behälter 2 für einen zu behandelnden Wein V, eine Einheit 3, die hydrophobe Membranen 4 mit Löchern zum Einschließen eines Gases G hat und deren Funktionsweise und Aufbau nachfolgend genauer beschrieben werden, und eine erste Zirkulationseinrichtung 6, um den Wein V zu veranlassen, durch die Einheit 3 zu fließen, wobei veranlasst wird, dass er an einer ersten Seite 4' der Membranen 4 entlangströmt.The attachment 1 essentially comprises a container 2 for a wine to be treated V, a unit 3 , the hydrophobic membranes 4 having holes for enclosing a gas G and whose operation and structure will be described in more detail below, and a first circulating means 6 to induce the wine V through the unit 3 to flow, being caused to be on a first page 4 ' the membranes 4 flows along.

Auf der zweiten Seite 4'' der Membranen 4 wird stattdessen ein Extraktionsfluid L entlang geleitet, das durch eine zweite Zirkulationseinrichtung 7 innerhalb eines geschlossenen Reinigungskreislaufes 8 gefördert wird. Das Extraktionsfluid L besteht aus einer flüssigen Lösung, die einen Alkoholgehalt hat, der im wesentlichen ähnlich demjenigen des Weins V ist, wobei sie beispielsweise, wie im Folgenden zu sehen ist, auch mit einem Teil des Weins, der keine unerwünschten Stoffe enthält, erhalten werden kann.On the second page 4 '' the membranes 4 Instead, an extraction fluid L is passed along, through a second circulation means 7 within a closed cleaning cycle 8th is encouraged. The extraction fluid L consists of a liquid solution having an alcohol content substantially similar to that of the wine V, and, for example, as will be seen below, it is also obtained with a portion of the wine containing no undesirable substances can.

Die Membranen 4, die von dem Typ sind, der beispielsweise durch GORE TEX oder PALL vermarktet wird, und die bereits in dem Industriebereich und im medizinischen Bereich bekannt sind, sind hydrophob, d. h. sie bestehen aus hydrophoben Polymeren mit einem hohen Molekulargewicht, im Allgemeinen aus Polypropylen oder aus Polytetrafluorethylen, die eine dreidimensionale Struktur mit Poren ausbilden, die einen Durchmesser vorzugsweise in dem Bereich von einem Zehntel Mikrometer haben, so dass sie darin Gas zurückhalten können, das im Allgemeinen aus Luft besteht. Diese Struktur ist bekanntlich undurchlässig für Wasser, aber durchlässig für Gase. Diese gleichen Membranen, die aus einem hydrophoben Werkstoff hergestellt sind (Permeationsmembranen) unterscheiden sich untereinander im Allgemeinen bezüglich ihrer Dicke, ihrer Luftdurchlässigkeit, ihres Porendurchmessers usw.The membranes 4 , which are of the type marketed by, for example, GORE TEX or PALL, and which are already known in the industrial and medical fields, are hydrophobic, ie they are made of high molecular weight hydrophobic polymers, generally of polypropylene or of Polytetrafluoroethylene, which form a three-dimensional structure with pores having a diameter preferably in the range of one-tenth of a micrometer so that they can retain therein gas, which is generally air. This structure is known to be impermeable to water but permeable to gases. These same membranes made of a hydrophobic material (permeation membranes) generally differ in thickness, air permeability, pore diameter, etc., with respect to each other.

2 zeigt in schematischer Form eine Membran 4 des zuvor erwähnten Typs, an dem an beiden Seiten 4', 4'' jeweils der Wein V und das Extraktionsfluid L tangential entlanggeleitet werden. 2 shows in schematic form a membrane 4 of the aforementioned type, on both sides 4 ' . 4 '' each of the wine V and the extraction fluid L are passed tangentially.

Der Durchgang von einer Seite der Membran 4 auf die andere Seite von einem oder mehreren Stoffen ereignet sich im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Prinzip einer (direkten) Osmose, bei der eine halbdurchlässige Membran so angeordnet ist, dass ein Kontakt mit und eine Trennung von zwei Lösungen, die einen gelösten Stoff in unterschiedlicher Konzentration haben können, entsteht, der unter bestimmten Bedingungen den Durchfluss eines Lösungsmittels von einer Seite der Membran auf die andere Seite zum Wiederherstellen einer gleichen Konzentration in den beiden Lösungen erlaubt.The passage from one side of the membrane 4 to the other side of one or more substances occurs substantially in accordance with the principle of (direct) osmosis, in which a semi-permeable membrane is arranged so that contact with and separation of two solutions, the solute in different Concentration arises, which allows under certain conditions, the flow of a solvent from one side of the membrane to the other side to restore a same concentration in the two solutions.

In der Anlage 1 und in dem besagten Verfahren nehmen jedoch die Mem branen 4 des zuvor beschriebenen Typs nicht direkt an der Entfernung der unerwünschten Stoffe mittels eines Auswahlvorgangs aufgrund ihrer intrinsischen Eigenschaften teil, wie es sich stattdessen in dem Fall ereignet, wenn osmotische Membranen verwendet werden.In the plant 1 and in the said process, however, the mem branchs are taking over 4 of the type described above does not directly participate in the removal of the undesirable substances by means of a selection process because of their intrinsic properties, as occurs instead in the case when osmotic membranes are used.

Die in dem Verfahren und in der Anlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Membranen 4 regulieren den Durchfluss der unerwünschten flüchtigen Stoffe, die in dem Wein in einer höheren Konzentration als in dem Extraktionsfluid L vorhanden sind, mittels eines schematisch in 2 veranschaulichten komplexen Mechanismus. Dieser Mechanismus, der an sich bekannt ist, sieht die Verdampfung von einem oder mehreren unerwünschten flüchtigen Stoffen (beispielsweise Essigsäure, Acetacetat, Acetaldehyd, flüchtigen Stoffen mit einem unerwünschten Geruch, usw.) auf der ersten Seite 4' der Membran 4, daher die Diffusion in das in den Poren 5 zurückgehaltene Gas G und dann die Kondensation derselben auf der zweiten Seite 4'' der Membran 4 vor um dann durch das Extraktionsfluid, das in dem Reinigungskreislauf 8 zirkuliert, evakuiert zu werden.The membranes used in the process and equipment in accordance with the present invention 4 regulate the flow of unwanted volatiles present in the wine in a higher concentration than in the extraction fluid L, by means of a schematic 2 illustrated complex mechanism. This mechanism, which is known per se, provides for the evaporation of one or more undesired volatiles (for example acetic acid, acetoacetate, acetaldehyde, volatiles with an undesirable odor, etc.) on the first side 4 ' the membrane 4 , hence the diffusion into that in the pores 5 retained gas G and then the condensation of the same on the second side 4 '' the membrane 4 before then by the extraction fluid in the cleaning cycle 8th circulates to be evacuated.

In Übereinstimmung mit dem physikalischen Prinzip, das die Grundlage der Funktion der Membran bildet, wird der Durchfluss der flüchtigen Stoffe durch den Wert der Partialdrücke der einzelnen Bestandteile in den beiden Flüssigkeiten auf den Seiten der Membran reguliert.In accordance with the physical principle, which is the basis of the function of Membrane forms, the flow of volatiles by the value the partial pressures the individual constituents in the two liquids on the sides of the Membrane regulated.

Die Funktionsweise der Membran 4 hat grundsätzlich die Bildung eines verunreinigten Fluids L', das aus dem Extraktionsfluid L zusammengesetzt ist, das mit den flüchtigen Stoffen, die durch die Membran 4 hindurchgelangt sind, angereichert ist, und einer zurückgehaltenen Fraktion, die aus dem behandelten Wein V' zusammengesetzt ist, der von den flüchtigen Stoffen gereinigt wurde, zur Folge.The functioning of the membrane 4 has in principle the formation of a contaminated fluid L 'composed of the extraction fluid L containing the volatiles passing through the membrane 4 result in a concentrated fraction, which is composed of the treated wine V ', which has been purified from the volatiles result.

An diesem Punkt wird in Übereinstimmung mit dem in 1 veranschaulichten Plan der Anlage das verunreinigte Fluid L', das in den Reinigungskreislauf 8 vordringt, durch eine Trennungseinheit 9 zu dem Zweck durch geleitet, die flüchtigen Stoffe zu entfernen und auf diese Weise das Extraktionsfluid L zu regenerieren.At this point, in accordance with the in 1 illustrated plan of the system, the contaminated fluid L ', in the cleaning cycle 8th penetrates, through a separation unit 9 for the purpose of passing the volatiles to remove and thus regenerate the extraction fluid L.

Vorzugsweise kann die Trennungseinheit 9 mittels einer Anionenaustauschharz-Filtrationssäule (wie es in 1 gezeigt ist) gebildet sein, die insbesondere zur Entfernung von Essigsäure und/oder Essigester mittels basischer Stellen, die eine elektrostatische Wirkung beispielsweise mit NH3+-Gruppen haben, geeignet ist. Alternativ oder parallel kann das verunreinigte Fluid L' auch zu einer Destillationskolonne (nicht gezeigt, da sie von einem an sich bekannten Typ ist) geleitet werden, um Acetaldehyd oder H2S oder bestimmte flüchtige Ester, die für unangenehme Aromen verantwortlich sind, zu entziehen. Offensichtlich kann die Reinigung des verunreinigten Fluids auch mittels Filtrationsverfahren, die Ionenaustauschharze umfassen, oder durch den Einsatz weiterer Verfahren wie etwa eine Adsorption an Polymeren, eine Extraktion mit Lösungsmitteln oder ähnlichem erzielt werden.Preferably, the separation unit 9 by means of an anion exchange resin filtration column (as in US Pat 1 shown), which is particularly suitable for the removal of acetic acid and / or ethyl acetate by means of basic sites which have an electrostatic effect, for example with NH3 + groups. Alternatively, or in parallel, the contaminated fluid L 'may also be passed to a distillation column (not shown, as of a type known per se) to remove acetaldehyde or H 2 S or certain volatile esters responsible for unpleasant flavors , Obviously, the purification of the contaminated fluid can also be achieved by filtration processes involving ion exchange resins or by the use of other methods such as adsorption to polymers, extraction with solvents or the like.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Lebensmitteln – das insbesondere mittels der zuvor beschriebenen Anlage 1 verwirklicht werden kann – wie es in der beigefügten 1 veranschaulicht ist.The present invention also relates to a process for the separation of undesirable substances from liquid foods - in particular by means of the plant described above 1 can be realized - as it is in the attached 1 is illustrated.

Unter funktionalen Gesichtspunkten umfasst es in Übereinstimmung mit der Erfindung die Schritte des Vorbereitens des zu behandelnden Weins V in dem Behälter 2, des nachfolgenden Förderns eines Stroms dieses Weins V in die zuvor beschriebene Einheit 3 und des nachfolgenden Entfernens der unerwünschten flüchtigen Stoffe davon mittels des Durchgangs der Stoffe durch die hydrophoben Membranen 4 auf die zuvor beschriebenen Weise. Diese Schritte haben somit die Ausbildung eines verunreinigten Fluids L' zur Folge, das aus dem Extraktionsfluid L und den unerwünschten flüchtigen Stoffen und einer zurückgehaltenen Fraktion zusammengesetzt ist, die aus dem behandelten Wein V', der von den unerwünschten flüchtigen Stoffen gereinigt wurde, gebildet ist.From a functional point of view, in accordance with the invention, it comprises the steps of preparing the wine V to be treated in the container 2 , the subsequent conveying of a stream of this wine V in the unit described above 3 and subsequently removing the undesirable volatiles therefrom by passage of the substances through the hydrophobic membranes 4 in the manner described above. These steps thus result in the formation of a contaminated fluid L 'composed of the extraction fluid L and the undesirable volatiles and a retained fraction formed from the treated wine V' purified from the undesirable volatiles ,

An diesem Punkt folgt der letzte Schritt der Wiedereinführung des behandelten Weins V' in den Behälter 2. Dieser Kreislauf wird solange wiederholt, bis in dem Behälter eine Konzentration der einzelnen unerwünschten Stoffe vorliegt, die ausreichend niedrig ist, beispielsweise weniger als ein vorgegebener Schwellenwert.At this point, the final step is the reintroduction of the treated wine V 'into the container 2 , This cycle is repeated until there is a concentration of the individual undesirable substances in the container which is sufficiently low, for example less than a predefined threshold value.

Vorzugsweise wird in Übereinstimmung mit einem weiteren kennzeichnenden Merkmal des vorliegenden Verfahrens das verunreinigte Fluid L' erneut einem Schritt unterzogen, der ein Fördern in die zuvor gezeigte Trennungseinheit 9 umfasst, in der es einem Schritt unterworfen wird, der eine Entfernung der unerwünschten flüchtigen Stoffe umfasst. Darauf folgt dann ein Schritt, der eine Wiedereinführung des regenerierten Extraktionsfluids L in den Reinigungskreislauf 8 umfasst.Preferably, in accordance with another characterizing feature of the present method, the contaminated fluid L 'is again subjected to a step of conveying into the separation unit previously shown 9 in which it is subjected to a step comprising removal of the undesirable volatiles. This is then followed by a step of reintroducing the regenerated extraction fluid L into the purification cycle 8th includes.

Der eine Entfernung der flüchtigen Stoffe von dem Extraktionsfluid L umfassende Schritt kann mittels eines Ionenaustauschverfahrens oder mittels eines Destillationsverfahrens erzielt werden.Of the a removal of the volatile Substances comprising the extraction fluid L can be used by means of an ion exchange process or by a distillation process be achieved.

Die so konzipierte Erfindung löst dadurch die zuvor definierten Aufgaben.The so conceived invention solves thereby the previously defined tasks.

Offensichtlich kann die Erfindung bei ihrer praktischen Verwirklichung auch Formen und Anordnungen annehmen, die von den zuvor veranschaulichten verschieden sind, ohne dadurch von dem vorliegenden Schutzumfang abzuweichen.Obviously the invention can also be molded in its practical realization and adopt arrangements different from those previously illustrated without thereby departing from the scope of the present invention.

Außerdem können alle Einzelheiten durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden, wobei die verwendeten Größenverhältnisse, Formen und Werkstoffe irgendwelche in Übereinstimmung mit den Anforderungen sein können und insbesondere sowohl Kunststoff als auch Metall verwendet werden kann.In addition, everyone can Details are replaced by technically equivalent elements, where the proportions used, Molds and materials any in accordance with the requirements could be and in particular both plastic and metal are used can.

Claims (14)

Verfahren zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Arbeitsschritte enthält: – Vorbereiten der zu behandelnden Flüssigkeit (V) in einem Behälter (2); – Fördern der zu behandelnden Flüssigkeit (V) zu einer Einheit (3) mit hydrophoben Membranen (4), die Löcher (5) zum Einschließen von Gas (G) haben und die so ausgelegt sind, dass auf einer ersten Seite (4') die zu behandelnde Flüssigkeit (V) und auf einer zweiten Seite (4'') ein Extraktionsfluid (L) vorbeigeleitet wird, das einen Alkoholgehalt hat, der im wesentlichen ähnlich demjenigen der zu behandelnden Flüssigkeit (V) ist und das innerhalb eines Reinigungskreislaufs (8) zirkuliert wird; – Entfernen von unerwünschten flüchtigen Stoffen aus der zu behandelnden Flüssigkeit (V) mittels Verdampfung und nachfolgender Diffusion derselben in das in den Membranen (4) eingeschlossene Gas (G) und nachfolgender Kondensation der flüchtigen Stoffe auf der zweiten Seite (4'') der Membranen (4) unter Bildung eines verunreinigten Fluids (L'), das aus dem Extraktionsfluid (L) und den permeierten flüchtigen Stoffen gebildet wird, und einer zurückgehaltenen Fraktion, die aus der behandelten Flüssigkeit (V') gebildet wird, die von den permeierten flüchtigen Stoffen gereinigt ist.Process for the separation of undesirable substances from liquid foodstuffs, in particular from wine, characterized in that it comprises the following steps: - preparation of the liquid (V) to be treated in a container ( 2 ); Conveying the liquid to be treated (V) into a unit ( 3 ) with hydrophobic membranes ( 4 ), the holes ( 5 ) for enclosing gas (G) and which are designed so that on a first side ( 4 ' ) the liquid to be treated (V) and on a second side ( 4 '' ) an extraction fluid (L) is passed, which has an alcohol content which is substantially similar to that of the liquid to be treated (V) and within a cleaning cycle ( 8th ) is circulated; Removal of unwanted volatiles from the liquid to be treated (V) by evaporation and subsequent diffusion of them into the membrane ( 4 ) trapped gas (G) and subsequent condensation of the volatiles on the second side ( 4 '' ) of the membranes ( 4 ) to form a contaminated fluid (L ') formed from the extraction fluid (L) and the permeated volatiles and a retained fraction formed from the treated fluid (V') which is purified from the permeated volatiles is. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wein ist und dass es ferner den Schritt des Rückführens des behandelten Weines (V') in den Behälter (2) enthält.A method according to claim 1, characterized in that the liquid is wine and that it the step of returning the treated wine (V ') into the container ( 2 ) contains. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die Schritte enthält: – Fördern des verunreinigten Fluids (L') in eine Trennungseinheit (9) mittels des Reinigungskreislaufs (8); – Entfernen der flüchtigen Stoffe aus dem verunreinigten Fluid (L') mit der nachfolgenden Regeneration des Extraktionsfluids (L); – Wiedereinführen des regenerierten Extraktionsfluids (L) in den Reinigungskreislauf (8).A method according to claim 1, characterized in that it further comprises the steps of: - conveying the contaminated fluid (L ') into a separation unit ( 9 ) by means of the cleaning cycle ( 8th ); Removing the volatile substances from the contaminated fluid (L ') with the subsequent regeneration of the extraction fluid (L); Reintroducing the regenerated extraction fluid (L) into the purification cycle ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unerwünschten flüchtigen Stoffe aus einem oder mehreren Bestandteilen bestehen, die in der Familie enthalten sind, welche umfasst: Essigsäure, Acetacetat, Acetaldehyd, Schwefeldioxid, schwefelige organische Verbindungen und andere unerwünschte flüchtige Verbindungen.Method according to claim 1, characterized in that that the unwanted volatile Substances consist of one or more constituents which are included in the Containing acetic acid, acetoacetate, acetaldehyde, Sulfur dioxide, sulphurous organic compounds and other undesirable volatile compounds. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsfluid (L) aus Wein besteht, der die unerwünschten Stoffe nicht enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the extraction fluid (L) consists of wine, the unwanted Does not contain substances. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Entfernens der flüchtigen Stoffe aus dem verunreinigten Fluid (L') durch Ionenaustausch, insbesondere Anionenaustausch erzielt wird.Method according to claim 3, characterized that the step of removing the volatiles from the contaminated Fluid (L ') through Ion exchange, in particular anion exchange is achieved. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte zyklisch wiederholt werden.Method according to one or more of claims 1, 2 and 3, characterized in that the steps are repeated cyclically become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (4) aus hydrophoben Polymeren mit einem hohen Molekulargewicht, wie z. B. Polypropylen oder Polytetrafluorethylen bestehen.Process according to claim 1, characterized in that the membranes ( 4 ) of hydrophobic polymers having a high molecular weight, such as. As polypropylene or polytetrafluoroethylene. Anlage zur Trennung von unerwünschten Stoffen von flüssigen Nahrungsmitteln, insbesondere von Wein, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: – einen Behälter (2) für die zu behandelnde Flüssigkeit (V); – eine Einheit (3), die hydrophobe Membranen (4) mit Löchern zum Einschließen von Gas (G) hat; – eine erste Zirkulationseinrichtung (6) zum Fördern der zu behandelnden Flüssigkeit (V) durch die Einheit (3), wobei sie veranlasst wird, an einer ersten Seite (4') der Membranen (4) entlangzuströmen; – eine zweite Zirkulationseinrichtung (7), um den Strom eines Extraktionsfluids (L), das einen Alkoholgehalt hat, der im wesentlichen demjenigen der zu behandelnden Flüssigkeit (V) ähnlich ist, innerhalb eines Reinigungskreislaufs (3) durch die Einheit (3) zu veranlassen, wobei es veranlasst wird, an der zweiten Seite (4'') der Membranen (4) entlangzuströmen; wobei die Membranen (4) aus der zu behandelnden Flüssigkeit (V) die unerwünschten flüchtigen Stoffen mittels Verdampfung und nachfolgender Diffusion derselben in das in den Membranen (4) eingeschlossene Gas (G) und nachfolgende Kondensation derselben auf der zweiten Seite (4'') der Membranen (4) entfernen, und zwar unter Bildung eines verunreinigten Fluids (L'), das durch das Extraktionsfluid (L) gebildet ist, das mit den permeierten flüchtigen Stoffen angereichert ist, und einer zurückgehaltenen Fraktion (V'), die durch den behandelten Wein (V') gebildet ist, der von den flüchtigen Stoffen gereinigt ist; wobei der Reinigungskreislauf (8) mittels der zweiten Zirkulationseinrichtung (7) mindestens eine Einheit (9) zur Trennung der flüchtigen Stoffe von dem verunreinigten Fluid (L') versorgt.Plant for the separation of undesirable substances from liquid food, in particular from wine, characterized in that it contains: - a container ( 2 ) for the liquid to be treated (V); - one unity ( 3 ), the hydrophobic membranes ( 4 ) having holes for trapping gas (G); A first circulation device ( 6 ) for conveying the liquid (V) to be treated by the unit ( 3 ), where it is prompted on a first page ( 4 ' ) of the membranes ( 4 ) to flow along; A second circulation device ( 7 ) in order to obtain the flow of an extraction fluid (L) having an alcohol content substantially similar to that of the liquid (V) to be treated, within a purification cycle ( 3 ) through the unit ( 3 ), causing the second page ( 4 '' ) of the membranes ( 4 ) to flow along; the membranes ( 4 ) from the liquid to be treated (V) the undesired volatiles by evaporation and subsequent diffusion of the same into the in the membranes ( 4 ) trapped gas (G) and subsequent condensation of the same on the second side ( 4 '' ) of the membranes ( 4 ) to form a contaminated fluid (L ') formed by the extraction fluid (L) enriched in the permeated volatiles and a retained fraction (V') produced by the treated wine (V '), which is purified of the volatiles; the cleaning cycle ( 8th ) by means of the second circulation device ( 7 ) at least one unit ( 9 ) for separating the volatiles from the contaminated fluid (L '). Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennungseinheit (9) aus einer Ionenaustauschharz-Filtrationssäule besteht.Plant according to claim 9, characterized in that the separation unit ( 9 ) consists of an ion exchange resin filtration column. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennungseinheit (9) aus einer Destillationskolonne besteht.Plant according to claim 9, characterized in that the separation unit ( 9 ) consists of a distillation column. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennungseinheit (9) aus einer Ionenaustauschharz-Filtrationseinheit oder einer Einheit zur Adsorption an Polymeren besteht.Plant according to claim 9, characterized in that the separation unit ( 9 ) consists of an ion exchange resin filtration unit or a unit for adsorption to polymers. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (4) aus hydrophoben Polymeren mit einem hohen Molekulargewicht, wie z.B. Polypropylen oder Polytetrafluorethylen, gebildet sind.Plant according to claim 9, characterized in that the membranes ( 4 ) are formed from hydrophobic polymers having a high molecular weight, such as polypropylene or polytetrafluoroethylene. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskreislauf (8) ein geschlossener Kreislauf ist.Plant according to claim 9, characterized in that the cleaning cycle ( 8th ) is a closed circuit.
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